AÉRODYNAMIQUE

LES DIFFÉRENTS PROFILS DES AILES


Définition

Le profil est la section de l'aile par un plan parallèle au plan de symétrie de l'avion. Le profil d'un avion de tourisme sera différent de celui d'un avion de transport ou d'un avion de chasse.

Profil Aile

Terminologie utile

Corde

La corde d'un profil est la droite A - F joignant le bord d'attaque au bord de fuite.
Sa longueur est notée  Profil lettre L

Profil corde

Épaisseur

L'épaisseur maximale de l’aile est la distance maximale existante entre d’une part l’extrados, d’autre part l’intrados. L'épaisseur est notée h .

Profil epaisseur

Épaisseur relative

L’épaisseur relative d’un profil est le rapport de l’épaisseur maximale (t en anglais) sur la longueur de la corde.    e = h / Profil lettre L ou t / Profil lettre L

Epais Relative

Ligne moyenne

La ligne moyenne est le lieu des points équidistants de l'extrados et de l'intrados. Cette ligne est généralement courbée ou "cambrée".

Ligne Moyenne

Fléche

La flèche notée f est la distance maximale entre la corde et la ligne moyenne du profil. Elle définit donc sa courbure. Courbure = f / Profil lettre L

Fléche

Angle d'incidence

C'est l'angle formé par la corde du profil et le vecteur vitesse du vent relatif. Cet angle est appelé angle of attack en anglais.
Pour l'avion c'est l'angle formé par l'axe longitudinal de l'avion et le vecteur vitesse.

Angle Incidence

Angle d'incidence nulle

C'est l'angle d'incidence pour lequel la portance est nulle. Ci-dessous la portance est nulle pour une certaine incidence négative. Mais pour un profil symétrique la portance sera nulle pour une incidence nulle.

Angle Incidence nulle

Angle de calage

C'est l'angle α entre la corde du profil de l'aile et l'axe longitudinal de l'aéronef. Ceci permet de diminuer la traînée en vol de croisière.

Angle Calage

Envergure et surface

Surface Envergure

Envergure :
L'envergure est la distance entre les extrémités des ailes    E =   2b ou B
Surface :   S
Elle comprend le prolongement fictif de l'aile dans le fuselage.
Corde de référence A - F :
Elle est donnée par le constructeur et fixée par une distance conventionnelle de l'axe de l'avion.
Corde moyenne géométrique :  
C'est la rapport de la surface portante S de l'aile sur son envergure E .
Allongement :
Pour une aile rectangulaire c'est le rapport de l'envergure E sur la longueur de la corde :  Equa Allong Rect
Pour une aile trapézoïdale, c'est le rapport de l'envergure E sur la corde moyenne : Equa allong trapeze
Pour une aile delta c'est le rapport du carré de l'envergure par la surface de l'aile : Equa Allong delta
Flèche :  φ
La flèche est l'angle entre l'axe passant par le quart avant de la corde moyenne aérodynamique et l'axe transversal. Elle peut-être positive ou négative. Voir Les différentes ailes

Caractéristiques d'un profil

On convient de discriminer :
Les profils minces :          e < 6%
Les profils semi-épais :    6% e <12%
Les profils épais :             e >12%
Les profils supersoniques Concorde : e = 3% à l'encastrement et 1,82% à l'extrémité.

Différents types de profils

Il existe de très nombreux profils qui sont classés suivants leurs formes par familles.

Biconvexe symétrique

L’intrados et l’extrados convexes sont symétriques par rapport à la corde.
La ligne moyenne est rectiligne et est confondue avec la corde.
Ces profils sont utilisés pour les empennages verticaux et horizontaux.

Profil Biconv Sym

Biconvexe dissymétrique

La courbure de l’extrados est plus accentuée que celle de l’intrados.
La ligne moyenne est à simple courbure ( intrados et extrados convexes )
Ces profils sont les plus employés pour les ailes d’avion de loisir.

 Profil Biconv Dissym

Plan convexe

Il s’agit d’un profil ayant un intrados relativement plat et un extrados cambé (convexe).
La ligne moyenne est à simple courbure.

profil Plan convexe

Plan creux

L’extrados est convexe et l’intrados concave.
Ces profils sont très porteurs mais génèrent une trainée importante.
Ce type de profil était très utilisé autrefois pour les planeurs.
La ligne moyenne est à simple courbure.

Profil Plan Creux

Double courbure

La ligne moyenne est à double courbure
La seconde courbure de la ligne moyenne confère des qualités de stabilité d’où le qualificatif d’AUTOSTABLE.
Ce profil peu répandu est surtout utilisé pour les ailes volantes.

Profil Bi courbure

Supercritique

Double courbure inversée. Extrados très tendu (grand rayon de courbure).
Dans la zone du bord d'attaque de l'extrados rayon de courbure mini.
Forte épaisseur relative de l'ordre de 17%.

Profil supercritique

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